PDF《ATCA 管理性、兼》

ATCA 管理性、兼 容性和热测试白皮书 国家宽带网络与应用工程技术研究中心 能效与测试实验室

2012 年4月I目录

第一章 ATCA 介绍.

1 1.1 ATCA 标准

1 1.2 ATCA 发展背景.1 1.3 ATCA 组成结构.2 1.3.1 机框介绍

2 1.3.2 单板规格

3 1.3.3 背板.3 1.3.4 电源.4 1.3.5 机箱管理

4 1.3.6 传输简介

5 1.3.7 ZD 配对连接器.6 1.4 ATCA 主要技术特点及优势.9 1.4.1 高速数据传输技术

9 1.4.2 高度可管理性.10 1.4.3 高平台密度.10 1.4.4 灵活的扩展性和可重复使用性

11 1.4.5 功耗低

11 1.5 ATCA 行业应用.12 1.5.1 IPTV 应用.12 1.5.2 云计算服务.13 1.6 ATCA 发展趋势.14 1.6.1 技术向高性能进展

14 1.6.2 绿色节能

14 1.6.3 应用向多领域扩展

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第二章 ATCA 厂商及产品介绍.16 2.1 厂商.16 2.2 产品.16

第三章 ATCA 性能指标

17 3.1 背板交换速率.17 3.2 智能管理.17 3.3 兼容性

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第四章 ATCA 测试.20 4.1 ATCA 热测试.20 4.1.1 ATCA 机箱测试.20 II 4.1.2 ATCA 板卡测试.45 4.1.3 总结与展望.53 4.2 管理性与兼容性测试.54 4.2.1 ATCA Tester 简介

54 4.2.3 测试案例分析.57 4.2.4 总结与展望.79

第五章 文献

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第一章 ATCA 介绍 ATCA (Advanced Telecom Computing Architecture) 标准即先进的电信计算平 台,它脱胎于在电信、航天、工业控制、医疗器械、智能交通、军事装备等领域 应用广泛的新一代主流工业计算技术――CompactPCI(Compact Peripheral Component Interconnect,简称 CPCI)标准.是为下一代融合通信及数据网络应 用提供的一个高性价比的,基于模块化结构的、兼容的、并可扩展的硬件构架. 1.1 ATCA 标准 ATCA 标准是由一个核心规范――PICMG3.01和一系列辅助规范组成.在核 心规范中定义了机械结构、散热管理、电源分配和系统管理,而辅助规范则定义 了多种交换互连技术.这些规范包括 PICMG3.1 AdvancedTCA R Ethernet、 PICMG3.2 AdvancedTCA R InfiniBand、PICMG3.3 AdvancedTCA R StarFabric 和PICMG3.4 AdvancedTCA R PCI Express 、 PICMG3.5 AdvancedTCA R Serial RapidIO\ PICMG3.8 AdvancedTCA R Rear Transition Module 以及 PICMG IRTM.0 Intelligent Rear Transition Module.从ATCA 的技术上来看,3.0 以后的各个细节 已定义得越来越明确. ATCA 旨在为运营商级解决方案提供一种优化的新型板卡(刀片式)和机箱(机架)外形规格,支持多种标准交换互连(包括以太网和 PCI Express 架构)技术.目 前已经有大概超过

100 家厂商在设计和生产 ATCA 各个环节里的产品及相关软 件. 1.2 ATCA 发展背景

2001 年9月, PICMG(全球 PCI 工业计算机制造组织)成立了一个委员会起草 满足高吞吐量、 高可靠性的下一代计算机平台标准.该委员会由代表了工业和电 信设备制造商及终端用户的

105 个公司组成, 其目标是建立、 修改并计划在

2002 年底发布新的规范.经过

12 个月的奋战,PICMG3.0 规范――先进的通讯计算 机构架(ATCA)如期发布.整个过程中,组织内的各个团队分别负责问题的不 同方面, 为最终达到一个实用的解决方案的期望而努力,其中的核心团队负责监 控整个进程, 发现并解决过程中出现的潜在的不兼容性和障碍.这个规范的发表 无疑是工程界的快速有效合作的很好范例.PICMG3.0 规范有

460 页长,整个制

2 订过程花费

5 人年的会议和电话协商的时间. 本书背景部分将对规范形成背后的 动机作以阐述,同时对规范本身做一个全面的介绍. PICMG 3.0 的目标:PICMG 标准化组织要求任何新规范的制订须以 SOW (Statement of Work)的形式开始.SOW 提供指导用以确保标准与原始目标吻合 而不过分背离.PICMG 3.0 的SOW 是: PICMG3.0 标准是为下一代融合通讯及 数据网络应用提供一个高性价比的,基于模块化结构的、兼容的、并可扩展的硬 件构架,同时以模块结构的形式呈现以支持符合现代传输需求的科技或应用. 在核心标准中定义机械结构、散热管理、电源分配和系统管理.PICMG3.0 规范 的特色是专注于电信运营级需求 可靠性、可用性、适用性(RAS) 的应用,同 时附带目的则为加速在高可靠度资料中心(HA Data Center)对此技术的采用. 此规范的目标更清楚针对那些未能被现存 CompactPCI 标准规范或专属架构 满足的应用, PICMG 3.0 及其辅助规范将带给这样的应用市场提供一个良好解决 方案. 事实上, 大多数 PICMG 3.0 委员会成员业已根生于 CompactPCI 生态环境, 并正在探索新的平台用以承载下一代通讯和资料应用.其间大家曾尝试着对 2.X 标准的修改来满足电信市场的需求,但只取得了有限的效果,最终不得不承认原 有的 CompactPCI 规范不能满足电信应用对单板空间、功耗、带宽、系统管理的 要求,新的标准则应运而生. 1.3 ATCA 组成结构 ATCA 代表着全开放、模块化的工业标准,它可以使设备制造商采用第三方 厂商的可互操作性、 成熟的商业化(COTS)软硬件组件.ATCA 体现了开放式、 标准化、模块化、可扩展、可重构的设计理念.ATCA 的灵活性、稳定性、互操 作性、可管理性以及计算性能都有不同等级的得到提升.标准化、模块化的设备 很容易大规模生产, 从而降低产品的价格, 并使产品快速进入市场. 标准化的内、 外部接口和开放式的平台,使得只要处理板或刀片服务器遵循 ATCA 接口规范 就可以插入到平台中, 在快速实现集成或升级换代的同时,增强了系统的整体兼 容性.因此,ATCA 的诸多优势能够很好的满足产品的设计需求. PICMG 3.0 定义体系结构机制、电源、系统管理和结构接头的核心规范. 1.3.1 机框介绍 PICMG 3.0 中对 ATCA 槽位的规定是